Отчет о научной деятельности Отделения теоретической физики им. И. Е. Тамма в 2007 г
Скачать 0.57 Mb.
|
Сектор теории сверхпроводимости(Руководитель сектора д.ф.-м.н., член корр. РАН Е.Г. Максимов) Опубликовано или направлено в печать 26 научных статей сотрудников сектора; сотрудники принимали участие в 6 международных и российских конференциях (сделано 6 докладов). Состав сектора:
Гранты и Программы:
1. Совместно с экспериментаторами из МГУ и ФИАН проведено исследование коллективных мод возбуждений в двухзонном сверхпроводнике MgB2 с примесью Al, используя туннельные характеристики и андреевскую спектроскопию. Измерена температурная зависимость сверхпроводящих щелей и их зависимость от степени беспорядка, вызванного примесями Al. Была изучена зависимость энергии коллективной моды Леггетта от величин сверхпроводящих щелей и показано, что полученные результаты совпадают с теоретическими предсказаниями (Е.Г. Максимов). 2. Рассчитаны фононные спектры и электрон-фононное взаимодействие (ЭФВ) для ряда металлических карбидов и нитридов (MoC, HfC, YC, HfN и ZrN), в том числе при высоких давлениях Нами ранее было проведено исследование изменения фононных частот, электрон-фононного взаимодействия и критической температуры сверхпроводящего перехода Тс в NbC при сжатии. К сожалению, карбид ниобия достаточно хорошо исследован только при нормальном давлении, поэтому наши расчеты под давлением было не с чем сравнивать. Недавно были опубликованы экспериментальные измерения фононных спектров для нитридов HfN, ZrN и NbN при различных давлениях с помощью рамановского рассеяния. Проведенные нами расчеты демонстрируют, что теоретические и экспериментальные спектры находятся в разумном качественном согласии. Мы рассчитали также функции Элиашберга и критическую температуру сверхпроводящего перехода Тс для всех изученных давлений. На сегодня имеются только предварительные данные по изменению Тс при малых давлениях для ZrN. Наши результаты не противоречат этим данным. Представляется интересным провести измерения Тс при высоких давлениях в этих нитридах (Е.Г. Максимов, С.В. Эберт). 3. Подробно исследованы сегнетоэлектрические явления в кристаллах со структурой перовскита. Проведено детальное обсуждение ранних феноменологических теорий сегнетоэлектрического перехода типа смещения. Рассмотрены два различных подхода первопринципных расчетов перовскитных кристаллов, основанные на теории функционала плотности. В первом подходе электронная плотность кристалла определяется как суперпозиция периодических блоховских функций. Во втором подходе эта плотность строится как суперпозиция электронных плотностей отдельных ионов. Последний подход можно рассматривать как микроскопическое обоснование «старых» феноменологических теорий. Показано, что некоторые явления в перовскитных сегнетоэлектриках, которые на первый взгляд выглядят как следствие перехода порядок беспорядок могут быть в действительности объяснены как динамическое проявление квазиодномерных особенностей динамики решетки в перовскитах (Е,Г. Максимов, С.В. Эберт, Н.Л. Мацко). 4. В рамках обобщенной модели Гордона–Кима с учетом дипольных и квадрупольных поляризуемостей рассчитаны динамические заряды Борна и спектры частот колебаний кристаллической решетки упорядоченных и неупорядоченных твердых растворов PSN и PST. Вычисленные фононные спектры обоих соединений содержат сегнетоэлектрические мягкие моды. Исследовано влияние различных взаимодействий на величину динамических зарядов и сегнетоэлектрическую неустойчивость в данных твердых растворах. Показано, что в структуре перовскита величины динамических зарядов Борна и сегнетоэлектрическая неустойчивость определяются конкуренцией между дальнодействующими диполь-дипольными и короткодействующими диполь-зарядовыми взаимодействиями, причем определяющую роль играют взаимодействия катиона Nb(Ta) и кислорода в направлении связи Nb(Ta)–О (Е.Г. Максимов). 5. Изучены возможные механизмы высокотемпературной сверхпроводимости. В частности, была дана критика недавней статьи Ф. Андерсона по этой проблеме. Показано, что эта статья содержит ряд неточных и необоснованных утверждений. Подробно рассмотрено одно из них — о невозможности существования отрицательных значений статической диэлектрической проницаемости ε(q, 0), а также вытекающее из него сильное ограничение на величину критической температуры сверхпроводящего перехода Tc. Приводятся доказательства, что ε(q, 0) не только может быть, но и с необходимостью является отрицательной во многих стабильных системах, Это утверждение строго доказано для сильно сжатого металла и, в частности, для металлического водорода. Показано также что это утверждение справедливо и для бóльшей части обычных металлов. Обсуждаются различные межэлектронные взаимодействия в сверхпроводящих купратах. Показано, что константы связи электронов со спиновыми возбуждениями слишком малы, чтобы обеспечить высокие значения температуры сверхпроводящего перехода в ВТСП соединениях. Отмечена существенная роль в этих соединениях электрон-фононного взаимодействия (Е.Г. Максимов, О.В. Долгов). 6. Проведено теоретическое исследование электронной структуры, термодинамических и магнитных свойств, обменного взаимодействия в магнитных дискретных гетероструктурах Si/M и Ge/M (M=Cr, Mn, Fe, Co), GaAs/Mn, GaN/Mn и GaSb/Mn. Для гетероструктур Si/M и Ge/M выполнены также расчеты оптических спектров в области энергий ħω ≤ 6 эВ. Расчеты показали, что по большинству свойств магнитные дискретные гетероструктуры близки к разбавленным магнитным полупроводникам того же состава. Однако послойное распределение переходных 3d-атомов приводит к существенной анизотропии свойств магнитных гетероструктур. В частности, обменное взаимодействие внутри металлического слоя во много раз сильнее обменного взаимодействия соседних слоев. Спектры инфракрасного поглощения в области полупроводниковой щели, обусловленные переходами между заполненными и незаполненными электронными состояниями 3d-атомов, также обладают значительной анизотропией. Данные исследования планируется продолжить, изучив изменение свойств гетероструктур при варьировании межслойного расстояния и при диффузионном перемешивании магнитных слоев (Ю.А. Успенский). 7. Рентгеновские К-спектры поглощения Mn использованы для исследования распределения атомов Mn в разбавленных магнитных полупроводниках GaN:Mn. Согласно выполненным расчетам, в К-спектрах кристаллов GaN:Mn с однородным распределением Mn наблюдаются две пороговые линии. Если атомы Mn образуют цепочки, то две эти пороговые линии сливаются в одну широкую линию (Ю.А. Успенский). 8. Разработан метод расчета мод и спектра потерь в многослойных брэгговских световодах. Расчеты показали, что зависимость потерь от длины волны определяется, в первую очередь, внешней кварцевой оболочкой и полимерным покрытием. Получена аналитическая формула, описывающая данную зависимость. Ранее считалось, что эти части оптического волокна имеют лишь второстепенное значение. Эксперименты полностью подтвердили теоретические результаты и показали, что с их помощью можно значительно улучшить свойства брэгговских световодов, расширив рабочую область длин волн и уменьшив чувствительность волокна к изгибам (Ю.А. Успенский). 9. С помощью техники Келдыша построена непертурбативная микроскопическая теория нелокального транспорта электронов в неупорядоченных сверхпроводящих квантовых точках, находящихся в контакте со сверхпроводящим и нормальными электродами. Показано, что сверхпроводящий эффект близости приводит к подавлению нелокального Андреевского отражения в системе. Также показано, что конкуренция двух процессов -- Андреевского отражения и разбаланса электронной и дырочной ветвей спектра -- приводит к появлению пика на температурной зависимости нелокального сопротивления NSN структур. Предсказания нашей теории хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными (А.Д. Заикин, Д.С. Голубев, М.С. Каленков) 10. Развит новый теоретический подход, позволяющий непертурбативно описывать влияние электрон-электронного взаимодействия на явления слабой локализации и электронной дефазировки в неупорядоченных проводниках и цепочках квантовых точек. Получены общие формулы для времени электронной дефазировки при нулевой температуре, позволяющие количественно описать результаты всех имеющихся экспериментов (А.Д. Заикин, Д.С. Голубев). 11. Исследовался электронный транспорт в трёхтерминальных гетероструктурах нормальный металл/сверхпроводник/нормальный металл. В таких структурах электрон туннелирующий из нормального электрода в сверхпроводник может отразиться в виде дырки в другой нормальный электрод. Такой процесс, называемый перекрёстным андреевским отражением, наравне с обычным туннелированием, определяет нелокальный кондактанс в рассматриваемой гетероструктуре. В баллистическом случае найдено общее выражение для нелокального кондактанса, применимое при произвольных температуре, напряжениях, расстоянии между нормальными электродами и прозрачностях барьеров между сверхпроводником и нормальными электродами. Показано, что простая экспоненциальная зависимость нелокального кондактанса от расстояния между нормальными электродами справедлива только в первом неисчезающем приближении по прозрачности барьеров. Найден дополнительный вклад в локальный кондактанс, появляющийся благодаря наличию второго нормального электрода. Показано, что в некоторых случаях этот нелокальный вклад может определять величину локального кондактанса (А.Д. Заикин, М.С. Каленков). 12. Построена теория нового вида эффективных взаимодействий мономеров полимерных цепей определяющее их размеры вблизи Θ-условий, которые являются стандартом для калибровки свойств полимеров. Показано, что вклад новых “корреляционно индуцируемых” взаимодействий существенно превышает вклад трикритических флуктуаций, которые обычно привлекались для объяснения различий между экспериментальными данными и существующими теориями. Проведенные компьютерные симуляции показывают блестящее согласие с предложенной теорией (С.В. Панюков). 13. Показано, что новые “корреляционно индуцируемые” взаимодействия (см. п.12) определяют размеры полимера не только в Θ-условиях, но и во всей области температур и любом качестве растворителя, в котором находится полимер. Показано также, что результаты компьютерных симуляций для размеров полимера могут быть сколапсированы на универсальную кривую, которая и определяет размер полимера произвольной длины при всех температурах. Полученная универсальная кривая находится в хорошем согласии с предложенной теорией(С.В. Панюков). 14. Вычислена зависимость напряжений в полимерных щетках адсорбированных на поверхности от силы их притяжения к поверхности и химической структуры. Построена фазовая диаграмма и предсказано существование новой фазы, в которой полимер самоорганизуется в виде трехмерной структуры на поверхности, имеющей форму “палатки” (С.В. Панюков). 15. Динамика топологически зацепленных полимерных цепей описывается комплексной функцией отклика G(ω) на частоте ω. Показано, что экспериментально наблюдаемые отклонения этой функции от предсказаний модели рептаций связаны с некорректным учетом взаимодействия рептационного движения цепи и флуктуаций ее концов. Предложенная теория предсказывает наличие логарифмических поправок, которые и определяют динамику длинных цепей. Показано, что предсказания теории находятся в согласии с результатами проведенных компьютерных симуляций (С.В. Панюков). 16. Разработан метод расчета сечений возбуждения, ионизации и перезарядки при столкновение ионов и атомов, позволяющий учитывать влияние как кривизны траекторий так и эффекты кристаллического окружения (О.В. Иванов). |
Похожие:
 | Программа дисциплины дпп. Ф. 02. «Основы теоретической физики. Квантовая механика» Курс квантовой механики предназначен для студентов группы углубленной научной подготовки, планирующих выполнение курсовых и дипломных... | | Примерная программа дисциплины основы теоретической физики рекомендуется... Дисциплина «Основы теоретической физики» играет решающую роль в завершении формирования целостных представлений о современной физической... |
| Отчет о научной деятельности кафедры химической физики за 2013 год В отчет включается описание наиболее значимых результатов научных исследований и разработок, полученных сотрудниками факультета (подразделения)... | | Отчет о научной деятельности кафедры химической физики за 2007г ... |
| Утверждена ученым советом факультета истории и археологии Цель программы – проверка теоретической и научной подготовки поступающих в аспирантуру по дисциплинам всеобщей истории научной профиля... | | Прикладное программное обеспечение в предметной области реферат по... Студентки 1 курса дневного отделения кафедры теоретической и институциональной экономики |
| Годовой отчет о деятельности Контрольно-счетной палаты Республики... Годовой отчет о деятельности Контрольно-счетной палаты Республики Адыгея в 2007 году и результатах контрольных мероприятий. Р. И.... | | Отчет Кафедры Онтологии и теории познания по научной работе и деятельности,... Интенция как предельное основание научной рациональности // Rationalism in the Epoch of Unreason. Owa wroclaw, 2012. 1,0 п/л |
| Школа теоретической физики Это пароль, с помощью которого мы можем узнавать друг друга. К сожалению то, что гамильтониан имеет вид, было настолько очевидным,... | | Рабочая программа для этих направлений. Новосибирский государственный... Работа подготовлена на кафедре прикладной и теоретической физики по курсу физики для студентов I и II курсов рэф |
 | О выявлении, обобщении и распространении положительного опыта в служебно-боевой... Вд россии по военно-научной работе (начальник военно-научной группы отделения (отдела) оперативной подготовки и военно-научной работы... | | 1485 «Об отчете о научной деятельности бфу им. И. Канта за календарный... Отчет о научной деятельности (НД) за календарный год представляют структурные подразделения бфу им. И. Канта (кафедры, образовательные... |
| Рабочая программа дисциплины «основы теоретической физики» | | Отчет о научной деятельности Научно-исследовательского института прикладной информатики и математической геофизики |
| Заседание №21. 16 мая 2007 г Концепции современного естествознания являются основополагающей естественно-научной дисциплиной при подготовке экономистов, юристов,... | | Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Изучение фундаментальных... Формирование навыков проведения научных исследований, ознакомление с современной научной аппаратурой. Ознакомление с историей физики... |
